[发明专利]柔索自主越障机器人控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔索自主检测设备的控制系统。

背景技术

柔性线路在日常生活中经常可见，例如桥索、索道和电力线路等。这些柔性线路长期暴露在野外经受风吹、日晒、雨淋，因受到持续的机械张力、材料老化的影响而产生磨损、腐蚀等损伤，如果得不到及时的发现并进行修复更换，原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，造成巨大的经济损失。因此，需要对其进行定期的巡查和维护。目前，柔索的巡查和维护越来越多地通过巡线机器人完成，然而设计一种能够控制巡线机器人的系统便成了当务之急。

发明内容

本发明的任务在于提供一种柔索自主越障机器人控制系统，其主要用于控制机器人在柔索上实现自主行走和自主越障的功能。

其技术解决方案是：柔索自主越障机器人控制系统，包括：

主控单元，用于负责机器人任务的分解和行为的协调；

执行单元，用于接收主控单元发送的动作命令并控制关节电机和/或驱动电机完成相应的动作；

远程监控单元，用于接收和存储主控单元传送的巡检图像，向主控单元发出控制命令。

上述主控单元包括两种控制方式：远程控制方式和自主运行方式；远程控制方式时，主控单元接收远程监控单元发送的控制命令，解释为电机动作序列发送给执行单元；自主运行方式时，主控单元根据传感器反馈的信息，判断障碍物类型和自身位置姿态，进行机器人动作规划，生成电机动作序列发送给执行单元。

上述远程监控单元包括监控主机和无线通讯模块。

本发明的有益效果是：可控制巡线机器人在各种柔性绳索上实现自主行走和自主跨越障碍的功能。例如，可以控制巡线机器人跨越高压电线上的防震锤和索道上的杆塔等。

附图说明

图1为本发明所述执行单元单片机系统的电路原理图；

图2为本发明电机控制驱动模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，本发明柔索自主越障机器人控制系统包括基于递阶式三级控制结构的主控单元、执行单元和远程监控单元。主控单元以基于PC104-PLUS总线标准的工控计算机系统为核心，包括研华PC104主板以及与之相连的图像采集卡、调试检修控制面板、数据采集卡、超声波测距传感器、CCD高清晰工业摄像机、无线网卡和电源模块。主控单元主要负责任务的分解和行为的协调，包括远程控制方式和自主运行方式。在远程控制方式时，它接收远程监控单元发送的控制命令，并解释为电机动作序列发送给执行单元；在自主运行方式下，它根据所连接传感器反馈的信息，判断障碍物类型和自身位姿，进行机器人动作规划，生成电机动作序列发送给执行单元。另外，它还采集机器人的巡检图像，并通过无线网卡将图像实时地传输给远程监控单元。执行单元具有较低的智能，但要求有较高的精度，主要负责电机的运动控制和传感器信息的处理。远程监控单元包括监控主机和无线通讯模块。监控主机用来显示和存储巡检机器人采集的图像，它利用无线网卡组成的网络进行远程图像传输。无线通讯模块用于特殊情况下对机器人的控制。地面人员通过无线通讯模块遥控协助机器人完成越障动作和机器人位姿调整。